Quais informações podem ser obtidas pelo Método das Velocidades Iniciais? Ao obter a concentração de um determinado reagente em diversos tempos de reação, podemos empregar essa metodologia?
Passo 1
Resumo do enunciado:
Você quer saber o que conseguimos descobrir usando o Método das Velocidades Iniciais (MVI) e se, ao medir a concentração de um reagente em vários instantes da reação, já podemos aplicar esse método.
Conteúdo da matéria: Cinética química – leis de velocidade e método experimental para determiná-las.
O que vamos precisar:
Definição de velocidade inicial de reação;
Como extrair a taxa inicial a partir de dados [A] vs. tempo;
Noções de lei de velocidade: .
Passo 2
Entendendo o Método das Velocidades Iniciais (MVI)
Velocidade de reação geral: ,
onde são as ordens parciais e o coeficiente estequiométrico.
Ao falar do “inicial”, a ideia é medirnum intervalo muito curto logo após o início, evitando efeitos reversos ou variação significativa de [A].
Teoria aplicada: ao manter todas as outras variáveis constantes e variar só , vemos como muda e extraímos . Repetindo para , tiramos .
Passo 3
O que obtemos com o MVI
As ordens de reação e (graças a log-log plots de × ou );
A constante de velocidade (substituindo na lei de velocidade);
A lei de velocidade completa ;
Indícios sobre o mecanismo (ordens inteiras, frações, etc.).
Passo 4
Posso usar se tiver [A] em vários tempos?
Claro que você pode! A partir dos seus dados de v0 approx -De vs. , você consegue aproximar
para o menor inicial — isso te dá a taxa inicial.
Porém, para usar o Método das Velocidades Iniciais completo e extrair , e , você precisa de vários experimentos com concentrações iniciais diferentes. Se tiver só uma série de , você só obtém um único e não consegue determinar como depende de ou .
Resposta
O Método das Velocidades Iniciais permite determinar a lei de velocidade de uma reação (ordens parciais e constante ). A partir de um gráfico de vs. , dá para extrair a velocidade inicial , mas para aplicar o MVI na prática e obter e , é preciso rodar vários experimentos variando as concentrações iniciais.